Den humus er topplaget av jord opprettet, vedlikeholdes og modifiseres ved nedbryting av organisk materiale , først og fremst ved den kombinerte virkning av dyr , av bakterier og sopp i jorden. Humus er et fleksibelt og luftet materiale som absorberer og holder på vann godt , med variabel pH, avhengig av om det organiske materialet er bundet til mineraler eller ikke, mørkt i utseende (brun til svart), med en karakteristisk lukt, varierende avhengig av om det er en av de mange former for skog humus , eng , eller dyrket jord .
Humus skiller seg fra kompost ved sin naturlige opprinnelse, men deler mange egenskaper med den, inkludert dens evne til å beholde vann og næringsstoffer . I jordkammeret i biosfæren er humus den mest biologisk aktive delen. Det er mest forekommende i tempererte soner, men vi har nylig gjenoppdaget og studert en slags gammel humus av menneskelig opprinnelse i Amazonas : terra preta , eller svart jord. Humus er fraværende i ørkener og, mer generelt, i ethvert miljø uten vegetasjon (for eksempel høye fjell).
Den naturlige utbyttingskapasitet på humus såvel som dens langsom nedbryting leverer nitrogen , fosfor og alle de næringsstoffene som er vesentlige for plantevekst til de røtter av planter . Hvis humusen blir begravet ved pløying eller kvelning ( varig flom , kompresjon, vanntett presenning), brytes ned og frigjør giftige forbindelser så vel som metan .
Før mikroskopet viste at det er mikroorganismer og virvelløse dyr som produserer humus, ble det ansett som et inert kjemikalie; Littré Dictionary of the French language (1872-1877) definerer det som "matjord" og gir følgende underdefinisjon: "Term de chimie . Brunt materiale er lite oppløselig i vann, løselig i baser , som skyldes nedbrytning og langsom forbrenning av organiske stoffer i jorden eller på overflaten. " Det skal imidlertid bemerkes at den danske jordforskeren-økologen PE Müller hadde beskrevet fra XIX - tallet, ved hjelp av mikroskopiske observasjoner, de fleste organismer som i dag er kjent for å delta i dannelsen av humus.
Det greske ordet humus som utpeker "jorden" er sitert av Curtius ( jeg st århundre e.Kr.). Som kommer fra et gresk ord som betyr "ned", leie av substantiv ut av bruk.
Faktisk kommer det latinske ordet humus , i likhet med homoordet "mann", fra den indoeuropeiske roten * ghyom- som betydde jord (jf. Jacqueline Picoche 1994, s. 287).
Dannelsen av humus eller befuktning kalles "biogen", det vil si at humus kan dannes ved enkel oksidasjon av nekromassen i fravær av levende organismer, men denne prosessen blir betydelig akselerert når levende organismer inntar organisk materiale eller utskiller enzymer som forvandler det.
Det organiske stoffet som danner grunnlaget for humus, er hovedsakelig av vegetabilsk opprinnelse, deretter mikrobielt og animalsk under transformasjonsprosessen, mens komponentene i den dype jorda i stor grad er av mineralsk opprinnelse. Råstoffet av humus er frisk organisk materiale (MOF): skog kull , avlingsrester, hvortil det tilsatte bestanddeler av animalsk opprinnelse deponert i overfladiske horisonter (navn som er gitt til jordoverflaten ved jord forskere ) eller som kommer opp ved gravende dyr inkludert meitemark . Dette materialet gjennomgår en mer eller mindre rask utvikling (avhengig av forholdene temperatur , fuktighet, surhet eller tilstedeværelsen av inhibitorer som visse tunge eller giftige metaller) som tillater en transformasjon i flere trinn som fører til mineralforbindelser (fast eller gassformig) og komplekse, elektronegative og relativt stabile organiske forbindelser . Avhengig av størrelsen av molekylene fremstilt på denne måte, er de uløselige forbindelser ( humins ) eller kolloider ( humussyrer og fulvic syrer ) ansvarlig for å migrere inn i jordsmonnet. Nærværet i store mengder av metall- kationer i jord, slik som jern eller kalsium eller av leire uløselighumus og fulvic syrer og hindrer deres vandring, som danner det som kalles brune jord. I nærvær av små mengder av metall- kationer , er migreringen av små molekyler humus ( fulvic syrer ) forårsaker små mengder av metaller som er tilstede i overflate horisonter, danner det som kalles podzols . Aktiviteten til gravende fauna (meitemark, maur, termitt) bidrar til rask kontakt mellom humiske forbindelser med mineralsk materiale, og forhindrer dermed utvasking og dermed tap av økosystemer eller agrosystemer .
Det organiske stoffet som ved nedbrytning produserer humus består av:
Alle disse elementene blir uavbrutt fordøyd, fordrevet ( bioturbasjon ) og mobilisert av et samfunn av organismer kjent som detritivorer , saprofager eller saprofytter : bakterier , sopp og virvelløse dyr . I kalde eller kontinentale soner akselereres dannelsen av humus om våren når temperaturen stiger og luftfuktigheten er høy.
Humus kan akkumulere og utvikle seg veldig sakte i kaldt klima, til det utgjør en karbonvask , men i varmt klima kan det mineralisere veldig raskt og forsvinne. Det er generelt fraværende i tropiske skoger , men mennesket har produsert lokalt i Amazonas, fra trekull , et ekvivalent av humusen kjent som Terra preta . Visse meget spesielle miljøer kan vise betydelige ansamlinger av humified organisk materiale, som utgjør like mange karbon synker til: Dette er torvmyr i kaldt klima (fjell, nordlig regioner) og store ansamlinger observert i skog på "hvit sand" i midten tropisk..
Humus utgjør en viktig reserve av organisk materiale i jorden. Det er nyttig for bonden, gartneren eller skogbrukeren å vite den totale mengden humus og dens kvalitet. En av indeksene for kvaliteten er C / N-forholdet mellom jorda. Ettersom karbon og nitrogen ikke resirkuleres i samme hastighet (karbon pustes inn og derfor "spinner" raskere enn nitrogen, som fornyes med proteiner), indikerer et lavt C / N-forhold (10 eller mindre) god jordbiologisk aktivitet, mens en høy C / N (20 eller mer) indikerer en avmatning av denne aktiviteten. Lukten og det visuelle utseendet, så vel som den mikroskopiske observasjonen av organismer som komponerer den, gir informasjon om humuskvaliteten, samt, om nødvendig, analyser av dens kjemiske sammensetning. Det er også nødvendig å ta hensyn til den biokjemiske naturen til karbonforbindelsene: en bemerkelsesverdig forskjell observeres i kinetikken til befuktning mellom celluloseforbindelser og lignifiserte forbindelser. Det er mulig ved kjemisk analyse foran en moderat syrehydrolyse å bestemme et hydrolyserbart C / N-forhold Som gir viktig informasjon om endringshastigheten for organiske forbindelser tilsatt eller tilstede i jorden og derfor om rollen som 'a humus når det gjelder produktivitet og miljø.
Humus, i kjemisk forstand av begrepet, består av fri humus (= fuktet organisk materiale, ikke bundet til leire eller metalloksider) og bundet humus. Gratis humus er en lett fraksjon ved høyt C / N, lett biologisk nedbrytbart (unntatt i veldig sure eller vannavsluttede jordarter) og vandrer lett i profilen i godt drenert jord eller når vannet går ned. Under utvaskingsprosesser observeres en akkumulering i dybden av ikke-biologisk nedbrytede humiske forbindelser, som kan dannes ved å kompleksisere seg med metallene som har migrert til et indurert nivå ( alios ). Bundet humus er den mest stabile humusen, den som er mest interessant fra et agronomisk synspunkt på grunn av dens holdbarhet og dens kationiske ("CEC") og anioniske utvekslingskapasitet . Det kalles også uoppløseliggjøring humin . Dette er de vandrende humiske forbindelsene (humus- og spesielt fulvinsyrer), oppløselige eller kolloidale, som toner vannet med en "te" -farge i visse tropiske eller tempererte soner.
Avhengig av om humusen ble dannet i luftet eller snarere kvelende jord (på grunn av for eksempel total vannmetning eller gjentatt komprimering), kan humus klassifiseres i to kategorier.
Humus dannet aerobt:
Humus dannet i anaerobiose:
Vi kaller leire-humisk kompleks (CAH) eller kompleks adsorberende kolloid forening av leire og humus. De er i dette tilfellet både i flokkulert tilstand som et resultat av arbeidet med fauna og mikroorganismer i jorden. De meitemark spiller en vesentlig rolle i sin produksjon, med en evne til å binde molekyler negativt polarisert ved hjelp av en kation bivalent (den kalsium , Ca 2+ generelt). En kalsiummangel, spesielt i et surt miljø, er en kilde til nedbrytning (mineralisering av organisk materiale) av dette komplekset, men andre faktorer spiller inn; det virker spesielt at bidrag rik på proteiner (som med fragmentert ramealved ), eller slim fra visse organismer også kan spille en rolle i konstitusjonen av disse kompleksene som blir stabile og nesten uoppløselige når de er tørket (som sement når den polymeriseres), som forklarer motstanden fra humus mot vann og erosjon , samt vedlikehold av strukturen og den eksepsjonelle kapillæriteten . dette komplekset muliggjør inntrengning av jorden av røttene og soppene, deres tilførsel av vann og mineralsalter, lufting av røttene. Det forutsetter spesielt jordens evne til å lagre vann når det er rikelig med nedbør (eller vannretensjonskraft) og å gjenopprette det når det er et underskudd, og derfor forsyne plantene når de trenger dem., Som varierer i henhold til forskjellige faser av den vegetative syklusen.
Disse kompleksene kan også fikse tunge eller giftige metaller (muligens radioaktive), noe som begrenser overføringen til planter og vann, så vel som til næringskjeden .
Pløying fortynner humusen ved å begrave den, og forårsaker for rask mineralisering av organisk materiale og jordtap som vanligvis når 10 tonn per år og per hektar i tempererte soner (gjennomsnittlig tap for eksempel målt i Tubersent- bassenget i Pas-de-Calais i tidlige år 1980 - 1990 ) og opptil flere hundre tonn i tropene.
Forsvinden av humus resulterer også i et fenomen med isbre på det pløyte området ( beat ) som sterkt reduserer deres evne til å absorbere vann. Dette sildrer ned og bærer de fine partiklene som øker turbiditeten i elver og bekker.
I dag er det metoder for å produsere avlinger mens man reduserer ødeleggelsen av humus, inkludert:
Humus blir naturlig nedbrutt av fenomenet sekundær mineralisering (kalt K2), noe som innebærer å iverksette tiltak som tar sikte på å begrense fenomenet (ingen pløying, etc.) og bringe inn organisk materiale av tre og cellulose.